專利名稱：一種利用荷載力提高牽引力的懸架裝置的制作方法
此裝置屬于陸路運(yùn)輸機(jī)械領(lǐng)域里的節(jié)能技術(shù)。自從人類使用了園形輪后，各種車輛在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來。從它們的結(jié)構(gòu)演變看，懸架部分基本沒變，動(dòng)態(tài)時(shí)荷載力直接作用在輪軸上，力的方向垂直向下，只有在性能、材料、工藝等方面不斷改進(jìn)。我們?cè)噲D改進(jìn)傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)，使其在前進(jìn)時(shí)處于下坡時(shí)車輛主力系的基本狀態(tài)，達(dá)到提高牽引力的目地。
上坡弗力、下坡省力甚至不用力、平路介于二者之間是眾所周知的。我們分析一下車輛下坡現(xiàn)象、本質(zhì)及狀態(tài)規(guī)律。
車輛在平路、下坡、上坡的狀態(tài)如

圖1中(a)、(b)、(c)三例所示在任何路段中，軸心O至輪緣與路面交點(diǎn)A的連線OA始終垂直于路面，而在引力作用下重力線(荷載力方向線)OB與OA的關(guān)系分別是共線、前置和后置。就是說(a)例中BA兩點(diǎn)重合、OB與OA共線、夾角0°；下坡(b)例中B點(diǎn)前置于A點(diǎn)、OB與OA不共線，夾角為＞0°；上坡(c)例中B點(diǎn)后置于A點(diǎn)、OB與OA不共線、夾角為＞0°。
作圖1(b)例中OB平行線，通過右側(cè)輪緣得交點(diǎn)C，作AC連線，OAC杠桿形成，在B點(diǎn)前置于A點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)與輪緣必有間隙，OB是重力線，前進(jìn)中A點(diǎn)是支點(diǎn)，O點(diǎn)向下受力，OAC作用使右側(cè)輪緣C點(diǎn)形成向上的反向力，此力＞摩擦力隅矩，車輪開始滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，加上重力加速度因素，下坡省力，坡度大路段長甚至不用力，有時(shí)需減速。
改變重力線在O軸的作用方向，使OB與OA不共線、AB兩點(diǎn)不重合、夾角為＞0°，關(guān)鍵是B點(diǎn)向前進(jìn)方向前置于A點(diǎn)。我們采用上箱1套在下箱2外面，里面用二個(gè)連桿3銷軸連接成一個(gè)懸架箱加裝在車輛鋼板簧，對(duì)稱垂直上方，上箱1內(nèi)側(cè)與大梁固定、下箱2底板9與鋼板簧按常規(guī)連接。靜態(tài)時(shí)上箱1下口邊緣與下箱2外壁外肋梯板4接觸承受荷載力；動(dòng)態(tài)時(shí)連桿3頂端心在70°-87°范圍內(nèi)擺動(dòng)，上下箱前后上下位移，終始位置由上下箱前后封頭板和下箱封頭板的位置間隙決定。
如圖2所示，當(dāng)牽引力F1作用時(shí)F2荷載力在連桿3的支撐F，上箱1與下箱2產(chǎn)生位移、下箱2助梯板4與上箱1下口有了間隙、F1與F2作用在連桿3頂端，通過連桿3遞到下箱底板兩端并壓在O軸上。根據(jù)(西德)阿爾坦尼狄克等著李永新等編譯的機(jī)械工人基礎(chǔ)知識(shí)422頁一文中定理作用于一點(diǎn)上二異向力之合力，其大小與方向?yàn)橐远猷忂叺钠叫兴倪呅沃畬?duì)角線的大小與方向。再依據(jù)中國機(jī)械工業(yè)出版社出版的機(jī)械工程手冊(cè)第4篇工程力學(xué)4-10文中二平行力的合成公式說明，合力的大小等于二力之和，方向與二力平行，且同向。所以F1、F2合力的方向不是垂直向下的。F1水平向前，F(xiàn)2垂直向下，二力異向，同時(shí)作用在一點(diǎn)上，合力的方向向前進(jìn)方前置，二連桿形成二平行力，遞到O軸上、其合力方向同二平行力方向，大小是二力之合。那么B點(diǎn)在前進(jìn)方前置于A點(diǎn)，OB與OA不共線，夾角為＞0°，具備下坡車輛主力系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各基本要素。F1F2分布在各懸架箱連桿頂端分別作用，合成車輛的二次驅(qū)動(dòng)力，實(shí)際牽引力在車輛動(dòng)態(tài)中起到引發(fā)控制荷載力的作用，使F2或?yàn)檐囕v驅(qū)動(dòng)力的組成部分、就是利用荷載力提高了牽引力。作圖2的輔助圖(a)(b)便可以看出，總載荷一定時(shí)，連桿擺動(dòng)始位70°F2∶F1＝5∶1.9；終位時(shí)87°F2∶F1＝10∶1；正常工位F2∶F1＝5∶1.2每個(gè)懸架箱尾部設(shè)一平衡調(diào)節(jié)器，在上箱1后封頭板與下箱底板9支耳之間銷軸連接。前部設(shè)一制動(dòng)鎖定器用于制動(dòng)滑行時(shí)穩(wěn)定，在上箱前封頭板7與下箱底板9支耳間銷軸連接。
此裝置廣泛采用于人力、畜力、各種機(jī)動(dòng)車輛軌道車輛陸路運(yùn)輸機(jī)械，除特殊工況需要、驅(qū)動(dòng)軸以外。有轉(zhuǎn)向盤的拖車、二個(gè)前懸架箱安裝，可設(shè)懸臂梁固定上箱，但連桿有效長度不能改變。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，工藝材料無特殊要求，普通金工技術(shù)即可制作安裝。
權(quán)利要求
1.本裝置為一種將現(xiàn)有車輛荷載力動(dòng)態(tài)中垂直作用在輪軸上改變成通過連桿懸架箱將荷載力的方向向前進(jìn)方前置的一種技術(shù)方案。其特征為一個(gè)上箱1套在上箱2外面、中間用二個(gè)連桿3銷軸連接成的懸架箱加裝在車輛鋼板簧正上方的組合構(gòu)件。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的裝置，其特征是上下箱中的二個(gè)連桿3底端為軸、連桿端距為半徑、頂端在70°-87°內(nèi)擺動(dòng)。
3.按權(quán)利要求1、2規(guī)定，此裝置動(dòng)態(tài)作用時(shí)，上下箱前后上下位移，其幅依70-87°工況要求。靜態(tài)時(shí)，在上下箱肋梯板4上口縫處承載，載力不垂直作用在輪軸上。
4.按權(quán)利要求1、2、3要求，在每個(gè)懸架箱底板后支耳與上箱后封板7間加裝平衡調(diào)節(jié)器兩端銷軸連接。
5.按權(quán)利要求1、2、3、4要求，在每個(gè)懸架箱前部加裝制動(dòng)鎖定器在底板9支耳與上箱1前封頭板7之間銷軸連接器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用荷載力提高牽引力的懸架裝置。它是由一個(gè)上箱套在下箱外面,里面用二個(gè)連桿銷接的或懸架箱垂直對(duì)稱加裝在車輛鋼板簧上方與大梁之間。牽引力作用時(shí),荷載力通過連桿端頭、連桿、下端,鋼板簧再遞到輪軸上,二力合成以二力為鄰邊平行四邊形對(duì)角線方向及大小,向前進(jìn)方前置。牽引力的引控使車輛主力系處下坡時(shí)的狀態(tài),達(dá)到荷載力提高牽引力的目的。
文檔編號(hào)B60G3/18GK1192411SQ9711916
公開日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1997年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月22日
發(fā)明者柏斯林 申請(qǐng)人:柏斯林